1995 Fiscal Year Annual Research Report
分化型平滑筋細胞培養システムの開発と病態解析への応用
| Project/Area Number |
07558232
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
祖父江 憲治 大阪大学, 医学部, 教授 (20112047)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
林 謙一郎 大阪大学, 医学部, 助手 (90238105)
乾 誠 大阪大学, 医学部, 助教授 (70223237)
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| Keywords | 平滑筋細胞 / 形質転換 / 細胞外マトリックス / カルデスモン / トロホミオシン / 平滑筋型α-アクチン / 転写制御 / スプライシング |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、培養平滑筋細胞の分化システムを確立し、動脈硬化や高血圧症の病態解析や治療法開発のためのモデル系への応用を図ることにある。本年度、カルデスモンアイソフォームの発現を分子マーカーして平滑筋細胞培養系の検討を行った結果、無血清培地・ラミニン存在下で培養すると分化形質を維持することを見い出し、分化維持型平滑筋細部培養システムの開発に成功した。平滑筋組織でのα1インテグリンの局在と平滑筋細胞分化に伴うα1インテグリン発現増加から、ラミニンの効果はその受容体であるα1β1インテグリンを介したものであると考えられるが、α1β1インテグリン以外にもラミニン結合蛋白質の関与を示唆する結果も得ている。本培養システムを利用して平滑筋細胞の形質転換に伴う遺伝子発現の変化を検討し、以下の平滑筋細胞形質転換に関する重要な知見を得た。1)トロポミオンもカルデスモンと同調してアルタナディブスプライシングにより分化型と脱分化型のアイソフォーム間で発現変換する。2)血管平滑筋細胞では分化に伴い発現量が増加する平滑筋型α-アクチンは内蔵平滑筋細胞では分化型細胞では発現が認められず、逆に脱分化に伴い発現量が急激に増加する。3)平滑筋細胞は血清存在下で培養を行うと、速やかに脱分化するが、無血清培地に増殖因子、TGF-β,PDGFの単独刺激だけで脱分化の指標となるカルデスモン、トロポミオシン、及び平滑筋型α-アクチン遺伝子の発現変化が誘導された。この際、細胞増殖は認められず、細胞増殖とマーカー遺伝子の発現制御は各々別の細胞現象であることが判明した。4)カルデスモン及び平滑筋型α-アクチン遺伝子のプロモーターの解析を行なった結果、CArGボックス様の配列が平滑筋細胞での転写に必要で、この配列と特異的に結合する蛋白質が平滑筋細胞の核抽出液中に存在する。5)平滑筋型α-アクチン遺伝子の血管平滑筋細胞と内蔵平滑筋細胞での相反する発現は転写レベルで調節されている。
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[Publications] Ilic D.: "Reduced cell motility and enhanced focal adhesion contact formation in cells from FAK-dedicient mice." Nature. 377. 539-544 (1995)
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[Publications] Yano H.: "Transcriptional regulation of chicken caldesmon gene:activation of gizzard type caldesmon promoter a CArG box-like motif." J.Biol.Chem.270. 23661-23666 (1995)
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[Publications] Ozawa K.: "Translocation of cortactin (p80/85) to the actin-based cytoskeleton during thrombin receptor-mediated platelet activation." Exp.Cell Res.221. 197-204 (1995)
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[Publications] Yoshida K.: "Reperfusion of rat heart after brief ischemia induces proteolysis of calspectin (Non-erythroid spectrin or fodrin) by calpain." Circulation Res.77. 131-141 (1995)
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[Publications] Kira M.: "Caldesmon and low Mr isoform of tropomyosin are localized in neuronal growth cones." J.Neurosci.Res.40. 294-305 (1995)
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[Publications] Hayashi,K.: "Smooth Muscle Contraction" Expressional regulation of caldesmon isoforms in assoceation with phenotypic modulation of smooth muscle cells., 159 (1995)
